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煤焦沥青对中国仓鼠肺细胞增殖的影响
煤焦沥青(Coal tar pitch,CTP)是一种以多环芳烃类物质为主的混合物,是确认的人类致癌物,经呼吸道吸人煤焦沥青烟气可以引起人类肺部肿瘤.研究表明,焦炉逸散物(cokeoven emissions.COEs)可以引起机体的氧化损伤[1],短期的暴露可以引起机体巨噬细胞的DNA损伤[2],而氧化水平的提高在这些健康损害发生中的作用值得深入研究.
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不同工艺电解铝生产车间空气中多环芳烃含量监测
目前,我国的电解铝生产方式主要有预焙和自焙阳极电解槽2种生产工艺.所用阳极均为煤焦沥青和炭素粉等混捏制成.但前者在混捏成型后先经高温焙烧处理才可使用,而后者不经预焙处理,直接安装于电解槽中.在电解过程中,由于高温灼烧,炭素阳极会产生对人体健康危害极大的多环芳烃(PAH)类化合物.为此,我们分别用Tenax-TA柱和玻璃纤维膜采样,色-质联仪鉴定,对使用以上2种工艺生产电解铝的车间空气中PAH类化合物进行了监测.
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煤焦沥青诱导下大鼠肺组织中Keap1-Nrf2/ARE通路的表达分析
为研究煤焦沥青(coal tar pitch,CTP)对大鼠肺组织Nrf2、Keap1、NAD(P)H醌氧化还原酶1[NAD(P)H quinone oxidoreductase 1,NQO1]蛋白表达的影响,以探讨煤焦沥青在造成肺组织损伤过程中Nrf2-Keap1/ARE通路的作用,将240只健康成年清洁级SD大鼠随机分为6组,分别为溶剂对照(DMSO)组、阴性对照(生理盐水)组、空白对照组和高(160 mg/ml)、中( 53.75 mg/ml)、低剂量(18.125 mg/ml )CTP染毒组,每组40只,雌雄各半.采用支气管灌注法灌肺8次,每周1次,分别于灌肺后第3、5、7个月采用免疫组织化学检测Nrf2、Keap1、NQO1蛋白表达.结果显示,染毒后5个月中剂量CTP染毒组大鼠出现两例肺癌(腺癌和鳞癌),各剂量CTP染毒不同时间均可见肺脓肿,炎性细胞浸润,肺组织充血水肿等多种肺损伤.各剂量CTP染毒组肺组织中Keap1、Nrf2、NQO1蛋白表达水平均高于空白对照组和溶剂对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).提示Keap1-Nrf2/ARE通路可能通过上调细胞保护性NQO1蛋白的表达而对抗CTP的毒性作用,以降低细胞氧化损伤.
关键词： 煤焦沥青 肺肿瘤 Nrf2-Keap1/ARE通路 -
煤焦沥青职业接触人群DNA甲基化和端粒损伤研究
目的 研究煤焦沥青职业接触人群p16、FHIT和RASSF 1A基因启动子甲基化及端粒损伤情况,探讨煤焦沥青职业接触有效的生物标志.方法 选择某碳素厂180例煤焦沥青职业接触工人为接触组,同期在郑州大学第一附属医院进行体检的健康人145例为对照组.用实时荧光定量PCR的方法检测外周血DNA相对端粒长度,实时荧光定量甲基化特异性PCR方法检测外周血DNA p16、RASSF 1A和FHIT基因甲基化率,比较两组端粒相对长度和基因甲基化率情况并分析影响因素.结果 接触组外周血白细胞DNA端粒相对长度[0.83 (0.71～0.90)]低于对照组端粒相对长度[1.13(0.72～1.45)],差异有统计学意义(Z=-5.395,P＜0.01).两组p16、FHIT和RASSF 1A基因启动子甲基化率的差异无统计学意义(P＞0.05).经过性别、年龄和是否吸烟的分层分析后发现,在年龄≤40岁时接触组p16基因启动子的甲基化率高于对照组,差异均有统计学意义(Z=-1.914,P=0.011).结论 煤焦沥青职业接触可引起人外周血白细胞DNA端粒长度缩短,对p16、FHIT和RASSF1A基因启动子甲基化率无影响.
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煤焦沥青烟提取物致BEAS-2B恶性转化细胞中心体及其调控蛋白的变化
目的 分析煤焦沥青烟提取物诱导人支气管上皮细胞BEAS-2B恶变过程中细胞内中心体及其调控蛋白的变化,探讨中心体在煤焦沥青烟提取物致肺癌中的作用及机制.方法 用中温煤焦沥青烟提取物作为诱导剂,建立永生化人支气管上皮细胞BEAS-2B的恶性转化模型,作为煤焦沥青烟提取物染毒组(煤焦沥青组),设溶剂对照组和正常对照组平行传代培养,用细胞爬片间接免疫荧光法检测中心体改变,用实时定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测相关基因的mRNA表达;细胞爬片免疫组化半定量法检测相关蛋白表达.结果 煤焦沥青组第20代细胞中心体总异常率为6.56％±1.01％,明显高于正常对照组(3.40％±0.86％)和溶剂对照组(3.14％±0.59％),差异有统计学意义(P＜0.05).与正常对照组(4.34％±1.04％)和溶剂对照组(4.33％±1.20％)比较,煤焦沥青组第30代细胞中心体总异常比例(22.39％±9.5％)明显增大,差异有统计学意义(P＜0.05).煤焦沥青组第20、30代细胞的P53、P21基因和蛋白表达明显降低,Cyclin E基因和蛋白表达明显升高,与正常对照组相和溶剂对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 在煤焦沥青烟提取物诱导BEAS-2B细胞恶性转化过程中,中心体异常出现在细胞恶性改变前.中心体异常可能是通过P53/P2 1/CyclinE通路异常而引起.
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煤焦沥青对中国仓鼠肺细胞周期和凋亡的影响
目的 探讨煤焦沥青对中国仓鼠肺(CHL)细胞c-jun、fos和表皮生长因子受体(EGFR) mRNA表达和细胞周期和凋亡的影响.方法 常规培养CHL细胞,常规消化细胞后,将细胞接种于6孑孔板中,待其融合度达到40％左右时,加入含有煤焦沥青的培养液,调整浓度至0、20、40 mg/L,分别于作用24、72 h后提取细胞总RNA,采用半定量RT-PCR技术检测c-jun、fos和EGFR mRNA的表达水平;将等量的细胞接种在50 ml的培养瓶中,待细胞融合度达到40％左右时,加入含煤焦沥青的培养液,调整浓度为0、20、40 mg/L,每组设置6个重复样品,分别加入谷胱甘肽(GSH)和N-乙酰半胱氨酸(NAC),调整浓度至0、2.5、10 mmol/L,作用120 h后收集细胞,采用流式细胞术检测细胞凋亡率和S期细胞的构成比.结果 在20 mg/L煤焦沥青作用24 h后,CHL细胞的fos、c-jun和EGFR mRNA的表达水平均高于0 mg/L剂量组,差异均有统计学意义(P＜0.05);作用72 h后c-jun和EGFR的表达水平显著高于0 mg/L剂量组(P＜0.05).在40 mg/L剂量组作用24和72 h后,fos、c-jun和EGFR mRNA的表达水平均高于0 mg/L剂量组,差异均有统计学意义(P＜0.05).煤焦沥青作用后,细胞凋亡率降低,在GSH作用下,凋亡率有所增加,NAC作用下的凋亡率增加的幅度更加明显,但以上差异均无统计学意义(P＞0.05);20 mg/L的煤焦沥青作用120 h后,S期的细胞构成显著增加(P＜0.05);GSH和NAC可以显著抑制S期的细胞构成改变,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 煤焦沥青可以诱导fos、c-jun和EGFR mRNA的表达水平和S细胞周期的构成增加、抑制细胞凋亡率,而GSH和NAC可以抑制这种诱导效应.
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GC/MS法分析煤焦沥青加热烟气提取物成分
目的 分析煤焦沥青加热烟气提取物的成分.方法 用粉尘采样器采集煤焦沥青加热300和400℃的挥发烟气,包括大颗粒和大小颗粒混合物,溶解于二甲基亚砜(DMSO)溶液,并应用气相色谱/质谱(GC/MS)联用技术,利用NIST谱库对4组主要成分进行分析.结果 4组成分主要包括多环芳烃类(PAHS)、杂环类、单环芳烃类和脂环族类化合物,PAHS相对含量均>87%,并且随温度的升高,PAHS含量减少(300℃93.11%和400℃90.98%),相同加热温度混合颗粒中PAHS含量均高于大颗粒.结论 GC/MS法分析煤焦沥青加热烟气提取物的主要成分为多环芳烃类物质.
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煤焦沥青对大鼠的脂质过氧化作用
分别用20mg/只和40mg/只剂量煤焦沥青经气管灌注大鼠.结果染毒60天后,大鼠血清丙二醛含量较染毒前显著增加,全血谷胱甘肽过氧化物酶活性较染毒前显著降低,其变化均与染毒时间、染毒剂量显著相关;超氧化物歧化酶活性,染毒前后无明显变化.
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沥青光毒性皮炎19例报告
光毒性皮炎常因接触煤焦沥青等光敏性物质所致.某厂19名后勤辅助工,在接触煤焦沥青仅半个月余即发病,现报道如下.
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POT1 RNA干扰与煤焦沥青烟提取物对BEAS-2B细胞端粒的损伤效应
目的 探讨永生化人支气管上皮细胞(human bronchial epithelial cells,BEAS-2B)端粒保卫蛋白1(protection of telomere 1,POTl)的表达下调与煤焦沥青(coal tar pitch,CTP)致端粒损伤的作用.方法 BEAS-2B细胞以CTP组,二甲基亚砜(dimethylsulfoxide,DMSO)溶剂对照组和空白对照组分别进行培养.培养至1代、10代、20代和30代时分别对细胞进行POT1基因RNA干扰,然后进行端粒长度、POT1和人端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)的mRNA及蛋白表达情况的检测.结果 与对照组相比,抑制POT1基因的表达可导致hTERT的mRNA表达水平下调(F=25.008,P＜0.001),端粒DNA相对长度缩短(F=14.617,P=0.001),随着培养代数的增加,端粒DNA相对长度缩短(F=15.988,P＜0.001).结论 抑制POT1基因表达可间接促进CTP对BASE-2B细胞的端粒损伤作用.
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煤焦沥青接触者血清SOD、MDA及唾液酸检测
目的:检测煤焦沥青接触者血清超氧化物歧化酶总量(SOD)、丙二醛(MDA)及唾液酸(SA)水平,探讨职业性肺癌的早期预警指标.方法:焦炉工55人(接触组),某高校教师、学生及职工40人(非接触组),采用硫代巴比妥酸法测定其血清MDA水平,采用黄嘌呤氧化快速比色法测定T-SOD水平,采用比色法测定SA水平.结果:接触组血清MDA、SA含量高于非接触组(P＜0.001),血清T-SOD含量低于非接触组(P＜0.001).接触组不同年龄及工龄组之间各指标差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:煤焦沥青可导致接触者生物膜的明显损伤.SOD、MDA、SA等指标可用于职业性肺癌的早期预警.
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煤焦沥青诱发大鼠肺癌组织中端粒酶的表达
目的:判断端粒酶活性在肺癌中的诊断价值.方法:将Wistar大鼠随机分为实验组17只和对照组8只,实验组采用支气管灌注煤焦沥青法诱导大鼠肺癌,用改良的TRAP银染法测定大鼠肺癌及正常组织中的端粒酶活性.结果:实验组诱发出肺癌8例,鳞状上皮化生1例,8例肺癌中有7例为端粒酶阳性(87.5%),鳞状上皮化生的1例也为端粒酶阳性,实验组其余8例与对照组8例端粒酶均为阴性.有癌组与对照组和无癌组相比差异均有显著性(P<0.01).结论:端粒酶较特异地表达于肺癌组织中,有望成为肺癌的诊断指标.
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煤焦沥青烟提取物致大鼠肺泡巨噬细胞DNA损伤作用
目的研究煤焦沥青烟提取物致大鼠肺泡巨噬细胞(AM)DNA损伤作用.方法将大鼠肺泡巨噬细胞分4组与不同浓度的煤焦沥青烟提取物共育1*!h后,采用单细胞凝胶电泳技术检测大鼠肺泡巨噬细胞DNA断裂情况.结果单细胞凝胶电泳后,对照组肺泡巨噬细胞无明显细胞拖尾现象,而经不同浓度的煤焦沥青烟提取物处理后,AM细胞有明显的拖尾现象,且随煤焦沥青烟提取物浓度增加,AM细胞彗星率上升,各组间差异有高度显著性(P＜0.001),而且损伤的严重程度与作用物浓度呈相关关系(Spearman相关系数为0.673,P＜0.001).结论煤焦沥青烟提取物作用于大鼠肺泡巨噬细胞可引起DNA链的断裂,单细胞凝胶电泳适于检测肺泡巨噬细胞的DNA链断裂.
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煤焦沥青烟提取物致人支气管上皮细胞恶性转化细胞端粒损伤研究
目的 探讨煤焦沥青致人支气管上皮细胞(BEAS-2B)恶变细胞的端粒损伤作用.方法 用中温煤焦沥青烟提取物作为诱导剂,建立永生化BEAS-2B的恶性转化模型,用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)法检测端粒DNA长度和端粒酶活力变化.结果 煤焦沥青烟提取物诱导BEAS-2B细胞后,30代时诱导组细胞能在软琼脂上形成典型的阳性克隆,染色体二倍体核型比例显著降低,形成恶性转化细胞.BEAS-2B恶性转化细胞端粒DNA长度缩短(0.41±0.03),与正常对照组(1.01±0.08)和二甲基亚砜(DMSO)组(0.92±0.04)比较,差异均有统计学意义(P ＜0.001).BEAS-2B恶性转化细胞端粒酶活力增强(1.62:0.07),与正常对照组(1.03±0.08)和DMSO组(1.11±0.03)比较,差异均有统计学意义(P＜0.001).结论 端粒损伤在煤焦沥青致细胞恶性转化中起重要作用.
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焦炉工外周血P21和P53表达水平测定及其意义
目的了解焦炉工外周血中P21和P53蛋白表达水平.方法采用P21、P53免疫组化染色试剂盒,对56名焦炉工和40名对照者的外周血进行检测.结果56例焦炉工中有13例P21蛋白阳性,12例P53蛋白表达阳性.阳性率分别为23.2%和21.4%;40名对照者外周血中各有2例P21、P53蛋白阳性,阳性率各为5.0%,两组间差异有统计学意义(P＜0.05).对焦炉工按是否吸烟与工龄进行分组比较,未发现P21、P53组间差异.结论煤焦油沥青可使接触者外周血中P21、P53蛋白表达水平升高.
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煤焦沥青对作业工外周血淋巴细胞DNA的损伤
背景与目的:了解煤焦沥青接触工人外周血淋巴细胞DNA损伤情况.材料与方法:应用外周血淋巴细胞单细胞凝胶电泳(SCGE)试验及微核(MN)试验,分别检测43名煤焦沥青接触工人和21名对照工人外周血淋巴细胞DNA损伤情况.结果:接触组外周血淋巴细胞中彗星出现率及微核发生率分别为(3.26±1.12)×10-2和(1.23±0.27)×10-3,高于对照组,且这种损伤效应可随接触时间的延长而增强.结论:长期接触煤焦沥青可明显地导致作业工外周血淋巴细胞DNA损伤.
